Czujniki pH oparte na nanokryształach

Czujnik pH oparty na nanokryształach z przeznaczeniem do stosowania w biologii został opracowany przez naukowców z USA. Odczyn pH jest znaczącym parametrem w obserwacji guzów nowotworowych i skuteczności terapii przeciwnowotworowych.

Czujniki pH na bazie nanokryształów zostały opracowane już kilka lat temu jednak ponieważ działają w środowisku zasadowym nie mogą być stosowane w biologii. Daniel Nocera wraz ze współpracownikami z Massachusetts Institute of Technolog opracowali czujnik pH zdolny pracy w zakresie od 6 do 8 pH, czyli takiego jakie panuje w organizmach. Czujnik zbudowany jest z półprzewodzącego, fluorescencyjnego nanokryształu otoczonego dendrycznym polimerem zawierającym fluorescencyjny barwnik, czuły na zmiany pH.

Polimer ma za zadanie umożliwienie rozpuszczalności całego systemu w wodzie oraz utrzymywanie w stałym miejscu barwnika. Naukowcom udało się tak dobrać pod względem energii absorpcji barwnik oraz nanokryształ, że sygnały pochodzące od barwnika i nanokryształu są wzajemnie wzmacniane i nie zależą one od stężenia badanej substancji.

Praca czujnika może się odbywać zarówno przy liniowym, jak i dwufotonowym źródle promieniowania podczerwonego, jednak to drugie źródło jest preferowane ze względu na mniejsze rozpraszanie promieni i większą penetrację, co pozwoliłoby na ich zastosowanie w pracach „in vivo" (obecnie trwają w tym kierunku testy).

(pj)